铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉散热研究

采用气压浸渗法制备了热导率为850 W·m^(-1)·K^(-1)的铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉,测试了其在自然冷却、强迫风冷和强迫水冷三种冷却模式下的散热效果。结果表明,热源功率越高,铜-硼/金刚石复合材料的散热效果越显著。在强迫水冷模式下,当加热片的输入功率为80 W时,使用铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉时加热片的最高温度比使用铜翅片热沉时低14℃,比使用铝翅片热沉时低23℃。Icepak热模拟发现,在强迫水冷模式下输入功率为80 W时,与铜和铝翅片热沉相比,铜-硼/金刚石复合材料翅片热沉的整体温度更低且温度分布更均匀。研究结果证实,铜-硼/金刚石复合材料是一种高效的散热材料,在大功率电子器件散热中具有广阔的应用前景。

高温高压烧结金刚石-铜复合材料的研究

采用高温高压烧结工艺制备了金刚石体积分数为80%的金刚石-铜复合材料。研究了金刚石颗粒大小、烧结温度、烧结时间等因素对复合材料成分、界面状态和热导率的影响。结果表明:金刚石颗粒直径为80μm时,在高温高压条件下可获得热导率高达639 W.m-1.K-1的金刚石-铜复合材料。当金刚石体积分数一定时,存在一临界粒径,随金刚石颗粒直径增大复合材料热导率先增大后减小。恰当的烧结温度和时间有助于获得黏结良好的界面和高热导率。

埋砂复合电沉积法制备铜基金刚石复合材料

铜基金刚石复合材料可结合铜与金刚石的优良物理性能,实现航空电子系统及其元器件轻质、高导热、低膨胀的性能要求。考察了复合电沉积工艺对复合材料金刚石质量分数和致密度的影响;通过对埋砂复合电沉积的预镀时间、上砂镀时间以及加厚镀时间等工艺参数的优化,获得金刚石分布均匀,致密度较高的铜基金刚石复合材料;并根据3种粒径金刚石的埋砂工艺参数拟合了金刚石粒径与复合电沉积工艺的关系。

铜—金刚石电接触复合材料的导电性

本文通过对铜—金刚石系列电接触材料导电性的测量 ,分析了该体系材料中合金化元素和组元相——金刚石、铌和镉等含量对材料电阻率的影响。分析和测量结果表明 ,在所研究成分范围内 ,添加成分对铜基体的导电性影响很小 ,材料电阻率均可以满足电器对材料性能的要求。

活性元素在铜/金刚石复合材料中的应用

新型电子封装用铜/金刚石复合材料中纯铜基和金刚石之间的界面结合强度十分低。为了获得好的界面结合强度以及好的热物理性能,在铜基中引入活性元素可以降低铜和金刚石的接触角,提高铜和金刚石的界面结合强度。概述了合金元素的选择以及Cr、Ti、B、V合金元素的加入对复合材料的润湿性及界面结合强度的作用。

二硼化钛-铜-石墨基复合材料的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金的方法制备了TiB2-Cu-C、镀铜TiB2-Cu-C和铜-石墨复合材料电刷。研究了以上3种复合材料电刷在相同的压力和线速度条件下的机械磨损性能和电磨损性能。研究表明:在通电磨损时,3种复合材料的摩擦系数、磨损量要大于纯机械磨损时的摩擦系数和磨损量,石墨形成的润滑膜对摩擦系数的影响很大。对比3种复合材料电刷的磨损量,发现加二硼化钛的最高,铜-石墨的次之,加镀铜二硼化钛的最低。加入镀铜二硼化钛电刷的耐磨性能显著提高。

TiB_2-Cu复合材料SHS工艺的人工神经网络优化

利用3×5×1的3层BP神经网络模型对SHS法制备TiB2-Cu基复合材料过程中的工艺参数进行优化.将SHS工艺的3个主要参数———延迟时间、高压压力和高温保压时间作为人工神经网络的输入,合成产物的相对密度作为网络的输出,利用单参数动态搜索算法对SHS工艺参数进行了优化.结果表明训练样本和检验样本的网络实际输出值与相应的试验值均非常接近,TiB2-Cu基复合材料的SHS最佳工艺参数是延迟时间为6 8s,高压压力为360MPa,高温保压时间为9 2s.